全液壓鑿巖臺(tái)車鑿巖系統(tǒng)調(diào)試原理及方法

李皓楠，李光朋，楊啟偉

（中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司，河南 鄭州 450000）

近年來國(guó)家大力推動(dòng)高鐵及高速公路的建設(shè)和發(fā)展，山嶺隧道的施工也越來越多。鑿巖臺(tái)車作為鉆爆法隧道施工中的最重要的機(jī)械設(shè)備，正在被更多的工程業(yè)主和施工單位所采用。

作為最早進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)的阿特拉斯全液壓鑿巖臺(tái)車，因其鑿巖效率高、人工成本低、施工安全、液壓系統(tǒng)穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)被施工單位所青睞，并廣泛地應(yīng)用在鉆爆法隧道施工中。但是由于鑿巖臺(tái)車鑿巖液壓系統(tǒng)復(fù)雜、閥塊繁雜、管路多等特點(diǎn)，給臺(tái)車調(diào)試人員造成很大的困難，尤其是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的臺(tái)車操作人員，往往需要花費(fèi)很大的時(shí)間和精力來處理鑿巖系統(tǒng)出現(xiàn)的故障。

針對(duì)于此，對(duì)阿特拉斯全液壓鑿巖臺(tái)車的鑿巖系統(tǒng)調(diào)試原理進(jìn)行了深入分析、對(duì)調(diào)試過程和方法進(jìn)行了詳細(xì)說明，以期為臺(tái)車的操作和使用人員提供參考和幫助。

1 調(diào)試前準(zhǔn)備

將鑿巖臺(tái)車（圖1）的電纜與廠內(nèi)380V的配電柜相連、水管與廠內(nèi)水源相連，其中水管進(jìn)水壓力不得低于2bar、流量不得低于55L/min。公制內(nèi)六角扳手一套，公制開口扳手一套，接觸式轉(zhuǎn)速表一套，10mm通徑節(jié)流閥一個(gè)，各類規(guī)格堵頭若干，20cm×20cm×50cm方木一根，壓力表線和壓力表各一個(gè)。若是廠內(nèi)有條件還可備幾塊1m×1m×4m的巖石。

圖1 阿特拉斯COP 1838HD+鑿巖機(jī)

圖3 鑿巖系統(tǒng)液壓原理圖

圖2 阿特拉斯鑿巖臺(tái)車操作臺(tái)

圖2所示為阿特拉斯全液壓鑿巖臺(tái)車的一個(gè)操作臺(tái)，而控制鑿巖系統(tǒng)的全部閥組都安裝在操作臺(tái)下部，從圖中可以看出閥塊較多且安裝雜亂，因此在調(diào)試之前必須將操作臺(tái)上的閥塊與圖3液壓原理圖中的閥組能一一對(duì)應(yīng)起來。鑿巖機(jī)嚴(yán)禁空打，因此在調(diào)試沖擊及跟沖擊相關(guān)的閥組時(shí)必須在鑿巖機(jī)打鉆時(shí)調(diào)節(jié)；如果廠內(nèi)不具有打鉆的條件，可以將鑿巖機(jī)上的沖擊油管拆下來用堵頭堵住來進(jìn)行調(diào)節(jié)。以下調(diào)試默認(rèn)為采用堵頭堵住沖擊油管進(jìn)行調(diào)試。由于全液壓三臂鑿巖臺(tái)車的3個(gè)鉆臂的鑿巖系統(tǒng)是一樣的，因此以下調(diào)試都將默認(rèn)以一號(hào)鉆臂為例。

2 鑿巖機(jī)回轉(zhuǎn)速度調(diào)節(jié)

首先將鉆桿和連接套從鑿巖機(jī)上拆下來，啟動(dòng)電機(jī)，然后將轉(zhuǎn)速表的接觸頭與鑿巖機(jī)的釬尾接觸，查看表中的讀數(shù)。若低于190～200r/min這個(gè)范圍，則將圖3中鑿巖機(jī)回轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)閥組中的節(jié)流閥逆時(shí)針調(diào)節(jié)；若高于190～200r/min這個(gè)范圍，則將節(jié)流閥順時(shí)針調(diào)節(jié)。反復(fù)調(diào)節(jié)直至轉(zhuǎn)速表讀數(shù)在190～200r/min范圍內(nèi)，則鑿巖機(jī)回轉(zhuǎn)速度調(diào)節(jié)完成。

3 緩沖壓力調(diào)節(jié)

先將圖3中鑿巖機(jī)緩沖壓力調(diào)節(jié)閥上面的鎖緊螺釘旋松，將壓力表連接到閥前的測(cè)壓接頭上，啟動(dòng)電機(jī)。在調(diào)節(jié)此閥的同時(shí)觀察壓力表的讀數(shù)，反復(fù)調(diào)節(jié)使得壓力表讀數(shù)在35～40bar之間。調(diào)節(jié)此閥時(shí)對(duì)緩沖壓力的變化幅度較大，所以要緩慢的調(diào)節(jié)，同時(shí)要等壓力表讀數(shù)穩(wěn)定后再進(jìn)行調(diào)整。緩沖壓力調(diào)節(jié)完成后將鎖緊螺釘旋緊。

4 鑿巖機(jī)沖擊順序閥調(diào)節(jié)

鑿巖機(jī)沖擊順序閥的作用是在泵壓達(dá)不到此閥的設(shè)定壓力時(shí)，鑿巖機(jī)沒有沖擊油進(jìn)入，對(duì)泵和鑿巖機(jī)都起到一定的保護(hù)作用，一般將此壓力設(shè)置為70bar。首先將圖3中鑿巖機(jī)沖擊順序閥中的液控?fù)Q向閥的調(diào)節(jié)螺栓逆時(shí)針?biāo)傻降?，啟?dòng)電機(jī)，將沖擊手柄推至低沖位，同時(shí)調(diào)節(jié)低沖壓力設(shè)置閥，觀察沖擊壓力表讀數(shù)到70bar時(shí)停止調(diào)節(jié)。扳回沖擊手柄，將沖擊順序閥中液控?fù)Q向閥的調(diào)節(jié)螺栓順時(shí)針緊到底，將沖擊手柄推至低沖位，同時(shí)緩慢的逆時(shí)針調(diào)節(jié)液控?fù)Q向閥的調(diào)節(jié)螺栓，當(dāng)沖擊壓力表讀數(shù)為70bar時(shí)，停止調(diào)節(jié)。扳回沖擊手柄，旋緊順序閥鎖緊螺母，停止電機(jī)。

5 鑿巖機(jī)推進(jìn)壓力調(diào)節(jié)

將方木放置于推進(jìn)梁上緊挨前扶釬器處，將推進(jìn)壓力調(diào)節(jié)閥組高沖推進(jìn)壓力調(diào)節(jié)閥順時(shí)針緊到底。啟動(dòng)電機(jī)，扳動(dòng)推進(jìn)手柄使鑿巖機(jī)向前運(yùn)動(dòng)直至頂住方木，保持推進(jìn)手柄位置不動(dòng)。順時(shí)針調(diào)節(jié)推進(jìn)減壓閥直至推進(jìn)壓力表讀數(shù)為120bar。扳回推進(jìn)手柄，停止電機(jī)，將高沖推進(jìn)壓力調(diào)節(jié)閥逆時(shí)針調(diào)松。

6 鑿巖機(jī)高低沖壓力調(diào)節(jié)

鑿巖機(jī)的沖擊油直接由沖擊泵供給，因此調(diào)節(jié)鑿巖機(jī)的高低沖壓力，也就是調(diào)節(jié)泵LS口的兩個(gè)不同的壓力值。

鑿巖機(jī)低沖壓力由低沖壓力設(shè)置閥控制。啟動(dòng)電機(jī)，推動(dòng)沖擊手柄至低沖位置，順時(shí)針調(diào)節(jié)低沖壓力設(shè)置閥直至沖擊壓力表讀數(shù)為130bar。扳回手柄，停止電機(jī)。

鑿巖機(jī)高沖壓力即為沖擊泵的切斷壓力。啟動(dòng)電機(jī)，推動(dòng)沖擊手柄至高沖位置，順時(shí)針調(diào)節(jié)壓力切斷閥直至沖擊壓力表讀數(shù)為200bar，扳回手柄，停止電機(jī)。

7 防卡釬壓力調(diào)節(jié)

拆下鑿巖機(jī)回轉(zhuǎn)的進(jìn)回油管路，在兩個(gè)管路中間串接10通徑的節(jié)流閥，將大小孔切換閥手柄扳動(dòng)至小孔位、小孔一級(jí)防卡釬閥順時(shí)針緊死。啟動(dòng)電機(jī)，推動(dòng)鑿巖機(jī)回轉(zhuǎn)手柄使鑿巖機(jī)正轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)節(jié)流閥使得回轉(zhuǎn)壓力表讀數(shù)為70bar。扳動(dòng)推進(jìn)手柄使鑿巖機(jī)前進(jìn)，在鑿巖機(jī)運(yùn)動(dòng)過程中逆時(shí)針調(diào)節(jié)小孔一級(jí)防卡釬閥，在鑿巖機(jī)突然停止前進(jìn)時(shí)停止調(diào)節(jié)。

將大小孔切換閥手柄扳動(dòng)至大孔位，大孔一級(jí)防卡釬調(diào)節(jié)方式與小孔類似。

將壓力表連接二級(jí)防卡釬閥組的測(cè)壓接頭上，啟動(dòng)電機(jī)，調(diào)節(jié)閥組中溢流閥使得壓力表讀數(shù)為80bar。

以上為防卡釬在廠內(nèi)的初步調(diào)節(jié)。鑿巖臺(tái)車工作在不同的圍巖等級(jí)時(shí),防卡釬設(shè)置的壓力也是不同的，因此防卡釬要在鑿巖臺(tái)車具體使用過程中再進(jìn)一步的調(diào)節(jié)。

8 其他閥組的調(diào)節(jié)

8.1 高低沖切換閥調(diào)節(jié)

高低沖切換閥的原理是，在打高沖時(shí)當(dāng)推進(jìn)壓力超過閥的設(shè)定壓力（通常為55bar），此閥切換使得沖擊壓力直接為泵的切斷壓力。但由于強(qiáng)制高沖閥也能使得鑿巖機(jī)在推進(jìn)壓力不到55bar時(shí)也能達(dá)到高沖，因此在調(diào)節(jié)高低沖切換閥前要先把強(qiáng)制高沖閥屏蔽掉，具體操作方式為將強(qiáng)制高沖閥的調(diào)節(jié)螺桿逆時(shí)針?biāo)傻降住?/p>

將方木放置于推進(jìn)梁上緊挨前扶釬器處，將高低沖切換閥順時(shí)針緊到底。啟動(dòng)電機(jī)，扳動(dòng)鑿巖機(jī)回轉(zhuǎn)手柄使鑿巖機(jī)正轉(zhuǎn)，同時(shí)扳動(dòng)推進(jìn)手柄使鑿巖機(jī)頂住方木，調(diào)節(jié)推進(jìn)壓力旋鈕使得推進(jìn)壓力為55bar。將沖擊手柄扳到高沖位，此時(shí)鑿巖機(jī)實(shí)際為低沖，逆時(shí)針緩慢的調(diào)節(jié)高低沖切換閥，在鑿巖機(jī)由低沖變?yōu)楦邲_時(shí)停止調(diào)節(jié)。擰緊鎖緊螺母，停止電機(jī)。

8.2 強(qiáng)制高沖閥調(diào)節(jié)

強(qiáng)制高沖閥的原理是，在鑿巖機(jī)沒有回轉(zhuǎn)和推進(jìn)時(shí)，沖擊手柄扳到高沖位鑿巖機(jī)也能實(shí)現(xiàn)高沖。但如果鑿巖機(jī)在正常工作時(shí)，回轉(zhuǎn)壓力將會(huì)把此閥切換，屏蔽強(qiáng)制高沖的作用，從而不影響正常的打鉆工作。一般將此閥的調(diào)節(jié)壓力設(shè)定為30bar，小于鑿巖機(jī)正常打鉆時(shí)的回轉(zhuǎn)壓力。

拆下鑿巖機(jī)回轉(zhuǎn)的進(jìn)回油管路，在兩個(gè)管路中間串接10通徑的節(jié)流閥，將方木放置于推進(jìn)梁上緊挨前扶釬器處，強(qiáng)制高沖閥的調(diào)節(jié)螺桿逆時(shí)針?biāo)傻降住?dòng)電機(jī)，扳動(dòng)鑿巖機(jī)回轉(zhuǎn)手柄使鑿巖機(jī)正轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)10通徑的節(jié)流閥使回轉(zhuǎn)壓力為30bar,同時(shí)扳動(dòng)推進(jìn)手柄使鑿巖機(jī)頂住方木，調(diào)節(jié)推進(jìn)壓力旋鈕使得推進(jìn)壓力為30bar。將沖擊手柄扳到高沖位，此時(shí)鑿巖機(jī)實(shí)際為低沖，逆時(shí)針緩慢的調(diào)節(jié)強(qiáng)制高沖閥，在鑿巖機(jī)由低沖變?yōu)楦邲_時(shí)停止調(diào)節(jié)。擰緊鎖緊螺母，停止電機(jī)。

9 結(jié)論與討論

1）通過對(duì)阿特拉斯全液壓鑿巖臺(tái)車鑿巖系統(tǒng)的調(diào)試，確定了一種簡(jiǎn)單便捷實(shí)用的調(diào)試方法，方便了工程師對(duì)鑿巖臺(tái)車的調(diào)試，對(duì)其具有較強(qiáng)的實(shí)用意義。

2）使現(xiàn)場(chǎng)工作人員能夠準(zhǔn)確的判斷鑿巖臺(tái)車出現(xiàn)故障的原因所在，從而及時(shí)處理問題，縮短維修時(shí)間，節(jié)省施工成本。

3）調(diào)試參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)為：鑿巖機(jī)轉(zhuǎn)速190～200r/min；高沖壓力200bar，低沖壓力130bar；一、二級(jí)防卡釬70bar，三級(jí)防卡釬80bar；推進(jìn)最高壓力120bar；鑿巖機(jī)緩沖壓力35～40bar。

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